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高中物理编辑
2019年高中物理第十七章波立二象性第3节粒子的波动性学案新人教版选修3-5
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  • 资源类别学案
    资源子类同步学案
  • 教材版本人教版(现行教材)
    所属学科高中物理
  • 适用年级高二年级
    适用地区全国通用
  • 文件大小784 K
    上传用户goldfisher
  • 更新时间2019/4/11 9:34:59
    下载统计今日0 总计13
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资源简介
3节 粒子的波动性
 1.知道光的本性的认识史了解光的波粒二象性及其对立统一关系. 2.了解粒子的波动性知道物质波的概念. 3了解什么是德布罗意波会解释有关现象.
一、光的波粒二象性
1.波粒二象性:光既具有波动性,又具有粒子性.
2.光子的能量和动量:光子的能量ε和动量p可分别表示为:εhνp.能量ε和动量p是描述物质粒子性的重要物理量;波长λ频率ν是描述物质波动性的典型物理量.普朗克常量h架起了粒子性与波动性之间的桥梁.
二、粒子的波动性及物质波的实验验证
1.粒子的波动性
(1)德布罗意波:每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系,这种与实物粒子相联系的波称为德布罗意波,也叫物质波
(2)物质波的波长、频率关系式:
波长:λ 频率:ν.
2.物质波的实验验证
(1)实验探究思路:干涉、衍射是波特有的现象,如果实物粒子具有波动性,则在一定条件下,也应该发生干涉或衍射现象.
(2)实验验证:1927年戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射实验,得到了电子的衍射图样,证实了电子的波动性
(3)说明
①人们陆续证实了质子、中子以及原子、分子的波动性,对于这些粒子,德布罗意给出的νλ关系同样正确.
②宏观物体的质量比微观粒子的质量大得多,运动时的动量很大,对应的德布罗意波的波长很小,根本无法观察到它的波动性.
 判一判 (1)光的干涉、洐射、偏振现象说明光具有波动性.(  )
(2)光子数量越大,其粒子性越明显.(  )
(3)光具有粒子性,但光子又不同于宏观观念的粒子.(  )
(4)湖面上的水波就是物质波.(  )
(5)电子的衍射现象证实了实物粒子具有波动性.(  )
提示:(1) (2)× (3) (4)× (5)
 做一做 (多选)对光的认识,下列说法中正确的是(  )
A.个别光子的行为表现为粒子性,大量光子的行为表现为波动性
B.光的波动性是光子本身的一种属性,不是光子之间的相互作用引起的
C.光表现出波动性时,就不具有粒子性了;光表现出粒子性时,就不具有波动性了
D.光的波粒二象性应理解为:在某种场合下光的波动性表现明显,在另外某种场合下,光的粒子性表现明显
提示:选ABD.个别光子的行为表现为粒子性大量光子的行为表现为波动性;光与物质相互作用表现为粒子性光的传播表现为波动性;光的波动性与粒子性都是光的本质属性因为波动性表现为粒子分布概率光的粒子性表现明显时仍具有波动性因为大量粒子的个别行为呈现出波动规律故正确选项有ABD
 对光的波粒二象性的理解
 
实验基础
表现
说明
光的
波动性
干涉和衍射
(1)光子在空间各点出现的可能性大小可用波动规律来描述;
(2)足够能量的光(大量光子)在传播时,表现出波的性质;
(3)波长长的光容易表现出波动性
(1)光的波动性是光子本身的一种属性,不是光子之间相互作用产生的;
(2)光的波动性不同于宏观观念的波
光的
粒子性
光电效应、
康普顿效应
(1)当光同物质发生作用时,这种作用是“一份一份”进行的,表现出粒子的性质;
(2)少量或个别光子容易显示出光的粒子性;
(3)波长短的光,粒子性显著
(1)粒子的含义是“不连续”“一份一份”的;
(2)光子不同于宏观观念的粒子
 (多选)下列有关光的波粒二象性的说法中,正确的是 (  )
A.有的光是波,有的光是粒子
B.光子与电子是同样的一种粒子
C.光的波长越长,其波动性越显著;波长越短,其粒子性越显著
D.康普顿效应表明光具有粒子性
[思路点拨] 求解此类题关键是抓住光的本性即波粒二象性应从波粒二象性的特征分析.另外光不同于实物粒子它没有静止的质量.
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